天气现象仪自动化观测资料对比分析

宝勒德，辛忠德

摘 要：文章展开对天气现象仪自动化观测资料对比分析，其主要目的在于了解当前天气现象自动化观测仪器的类型，以及天气现象仪自动化观测的相关资料。随着经济文化与科学技术的不断发展，天气现象仪得到了更新。目前，天气现象自动化观测仪的类型较多，均能够实现对天气现象的有效观测。从某种角度而言，利用天气现象自动化观测仪，实现对天气现象的全面性观测，掌握天气情况，对于人们的生活具有重要的影响。为进一步明确天气现象仪自动化观测相关资料，文章首先分析天气现象自动化观测仪器的类型及指标。同时，研究天气现象仪自动观测的准确性。

关键词：天气现象；自动化；观测资料

中图分类号：P413 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）06-0162-02

Abstract： In this paper， the comparison and analysis of automatic observation data of weather phenomenometer are carried out. The main purpose of this paper is to understand the types of automatic observation instruments of weather phenomena and the relevant data of automatic observation of weather phenomena instrument. With the development of economy， culture and science and technology， the weather phenomenon instrument has been updated. At present， there are many types of automatic observation instruments for weather phenomena， which can realize the effective observation of weather phenomena. From a certain point of view， the use of automatic observation instrument for weather phenomena， to achieve comprehensive observation of weather phenomena， to grasp the weather situation， has an important impact on people's lives. In order to further clarify the related data of automatic observation of weather phenomenon instrument， this paper first analyzes the types and indicators of the automatic observation instrument of weather phenomenon. At the same time， the accuracy of automatic observation of weather phenomenon instrument is studied.

Keywords： weather phenomena； automation； observation data

前言

改革開放至今，我国各行业均得到了普遍的发展。目前，为了方便人们的出行，通常会通过对天气现象仪自动化观测的方式，掌握近几天内的天气情况。在天气现象预报中，常用的天气现象观测方式为人工观测。利用人工观测的方式，明确近几天的温度、湿度、风向、降雨降雪等情况。现阶段，为了提高天气现象的准确性，基本上采用天气现象自动化观测仪器，实现对天气现象的观察。本文通过对天气现象自动化观测仪的类型、观测指标及观测准确性等内容的探讨，可以为日后促进天气现象自动化观测仪的发展，奠定基础。

1 天气现象自动化观测仪器的类型分析

1.1 HY-MPW11天气现象自动化观测仪

HY-MPW11天气现象仪是目前天气现象观测中，较为常见的自动化观测仪器。该天气现象仪主要以遥测方式为核心技术，观测的项目相对较多[1]。根据对HY-MPW11天气现象仪的深入分析，发现其可以观测到的气象要素需要依靠传感器完成，包括温度、湿度、风向、压力和降水等。在降水现象中，该天气现象仪主要是利用电梳雨感器，实现对空气中温度与降水敏感程度的探测。利用冲击传感器，实现对辅助降水类型与冰雹天气现象的判别。在视程障碍中，该天气现象仪中设置了散射性能见度仪，根据能够被测量到的光度与亮度，以计算的方式完成对视程障碍类的天气。在凝结现象中，该天气现象仪主要是利用热红外探测，实现对观测目标表面温度的测量，结合地面受到的回波信号，得到凝结天气现象。在积雪天气现象中，依靠超声测量的方式，实现对积雪深度的探测。

1.2 DZT1天气现象自动化观测仪

在科学技术不断更新的环境下，DZT1天气现象仪也被广泛应用到天气观测中[2]。根据对DZT1天气现象自动化观测仪的分析，明确其在通过对多种先进技术的利用，也能够有效实现对各种天气现象的判别。在天气现象探测时，其与HY-MPW11天气现象仪具有一定的差异性。在降水现象中，该天气现象仪主要是在传感器的作用下，借助近红外光的散射原理，接收降水颗粒的散射信号，充分计算降水颗粒的大小与散落速度，由此明确降水的类型。在凝结现象中，DZT1天气现象仪是通过图像资料的方式完成判别。借助CCD传感器，快速、全面的收集图像资料，利用图像处理技术实现对天气现象的判别。在视程障碍中，采用能见度传感器，对能见度至少10米以内的环境进行测量，将所测量到的数据结果，送入气象观测站进行辨别和识别。在积雪天气现象中，采用CCD传感器获取并识别图像，借助图像测量技术，识别所测量积雪的深度。

2 天气现象仪自动观测的标准器及观测指标

2.1 天气现象仪自动观测的标准器

通常情况下，在辨别不同天气现象仪自动观测资料的差异性时，需要选择适合的标准器，实现对其的判别[3]。目前，国内在对不同类型天气现象自动观测仪进行对比试验时，一般会在新的观测技术下，选择新型的标准器。所选用的标准器，主要由两个图像采集镜头构成，一个图像采集镜头是用有机玻璃制成的，主要是用于采集地面上的降水图像，并且在该图像采集镜头上安装了自动清洁系统，以此提高降水图像的拍摄清晰性。另一个图像采集镜头的材料与第一个相同，其主要是用于采集玻璃平台上的降水图像，拍摄时间为5s。根据上述两个采集镜头构成的标准器，可以有效的明确降水起止时间和降水量，提高不同类型天气现象仪的辨别效果。

2.2 参考标准中观测指标的明确

在分析不同天气现象自动观测仪的差别时，需要有相应的参考标准作为临界值。一般情况下，主要以人工觀测结果作为参考标准。第一，在降水现象观测方面。观测人员需要定期对降水现象进行观测，并将降水类天气现象标准器所获得的图像资料作为参考的样本和依据，明确降水天气现象并将其作为参考标准。第二，在地面凝结现象和积雪深度观测方面[4]。观测人员要在天气现象仪附近至少1平方米范围内，进行凝结和积雪现象的观测。同时，根据玻璃片上形成的凝结现象，结合自身的经验实现对凝结和积雪天气现象的综合判断，并将结果作为两种天气现象的参考标准。第三，在视程障碍观测方面。观测人员在对视程障碍进行观测时，需要定期观察并记录标准器中的能见度值，根据对数值的分析，将其结果作为视程障碍的参考标准。

3 天气现象仪自动观测的准确性分析

3.1 降水现象与视程障碍的数据准确性

在天气现象以自动观测过程中，观测数据的准确性是十分重要的[5]。无论在采用哪种类型的天气现象仪进行观测，都应采用定时观测的方式，提高数据准确性。通常情况下，天气现象仪的观测结果，与标准器观测前后至少5分钟时的观测结果一致，说明天气现象仪识别的正确，具有一定的实用性。对天气现象进行定时观测时，其标准样本的准确率计算方式为，天气现象仪观测结果正确的次数与天气现象定时观测的总次数的百分比。视程障碍在观测期间，也要坚持定时观测。其观测评判正确性与实用性，与降水现象相同。定时观测视程障碍标准样本的准确率计算方式为，天气现象仪观测结果正确的次数与天气现象定时观测的总次数的百分比。

3.2 地面凝结与积雪天气的数据准确性

在分析天气现象仪观测地面凝结数据准确性时，要根据地面凝结观测时的具体要求，每日定期观测样本。在观测地面凝结现象时，若天气现象仪在观测当日有识别结果，并且与参考标准观测一直，说明天气现象仪观测正确[6]。雨凇或雾凇的观测数据准确性，是与其观测结果是否与标准观测前后5分钟的观测结果一致进行判断。定时观测视程障碍标准样本的准确率计算方式为，天气现象仪观测结果正确的次数与天气现象定时观测的总次数的百分比。在分析天气现象仪观测积雪天气数据准确性时，依据地面观测的实际情况和相应要求，每天定时观测样本。天气现象仪所观测的结果识别有效，说明其观测正确。

4 结束语

在信息化网络时代中，我国的科学技术得到了迅猛的发展。与此同时，较多的先进技术被应用到天气现象仪自动化观测中，在一定程度上提升了天气现象仪自动化的观测水平。利用天气现象自动化观测仪器，可以有效提高降水现象、地面凝结现象、视程障碍现象以及其他现象的评估准确性。针对当前天气现象仪自动化观测的现状，本文主要从HY-MPW11天气现象仪、DZT1天气现象仪两个类型方面，分析天气现象仪自动化观测情况。同时，从降水现象、视程障碍、地面凝结等方面，探讨天气现象仪自动化观测的准确性。期望通过本文关于天气现象仪自动化观测资料的探究，为日后提升天气现象评估水平，提供宝贵的建议。

参考文献：

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[2]曹冬华，林旭东，陈瑞林.天气现象自动化观测资料可用性分析与应用探讨[J].农家参谋，2017，02（8）.

[3]伍永学，丁青兰，刘凤辉，等.天气现象自动化观测资料可用性分析与应用探讨[J].沙漠与绿洲气象，2014，8（5）：69-74.

[4]陈冬冬，王力，施丽娟，等.基于自动观测的天气现象电码自动编制实现流程[J].气象科技，2015，43（1）：70-75.

[5]杨会舸，屈文旭.地面气象站自动化观测设备的应用保障[J].现代商贸工业，2016，37（19）.

[6]宗晨临，朱海兵，王志成，等.电容式霜露传感器自动化观测对比分析[J].气象科技，2016，44（2）：204-210.

[7]邹斌.浅谈气象观测中能见度与天气现象的配合记录[J].科技创新与应用，2013（35）：63.